时间:2024-08-31
孙远波 尹宏晨 江湘云 李光亮
摘 要:文章介绍了基于“车辆造型设计教学和建立创新实践体系”教学改革项目进行的车辆造型设计教学实践与人才培养体系建设。将车辆造型设计教学融入工业设计基础课程与专业设计课程,设立车辆造型设计工作室并将研究生引入教学,形成本科、硕士一体化的车辆造型设计人才培养体系。车辆造型设计教学能够提升整体的基础教学水平、拓宽学生发展方向。该项目可为高校开展车辆造型设计教学提供参考。
关键词:车辆造型设计;工业设计;教学改革;人才培养
中图分类号:G642.0;TB47 文献标识码:A
引言
建国后的计划经济体制约束了车辆造型设计的发展,一个车型可以生产几十年不变。改革开放后主要是通过与国外车企合资发展汽车工业,直接引进国外车型生产。中国的民族汽车企业的设计水平与西方国家相比还有很大差距,需要大量车辆造型设计人才。我国的汽车造型设计教育虽然开始较早,但无论从人才培养质量还是数量上还不能满足企业的需求。因此,发展车辆造型设计专业方向正逢其时。目前我国的工业设计与产品设计专业蓬勃发展,大部分高校已经具备成熟的工业设计专业教育体系,利于进一步开展车辆造型设计教学。开展车辆造型设计教学对设计教学有很大的促进作用,因为汽车造型设计对审美、造型能力、手绘、建模和油泥模型制作都有较高要求,可以提升整体基础教学水平。车辆造型设计区别于传统的产品造型设计,其体量更大、结构更复杂、对造型设计能力的要求更高,需要更有针对性的教学方式。本课题的主要内容是探讨适合中国高校的车辆造型设计人才培养模式,开拓学生就业领域,提升教学和科研水平。
1 车辆造型设计概述
汽车的发展日趋成熟,新能源电动汽车也发展迅猛。汽车逐渐走向平台化、模块化生产。在车企的竞争中车辆造型设计成为其中重要一环,直接影响了企业的设计基因、企业品牌影响力、汽车销量等。车辆造型设计不同于一般的家用电器和数码产品设计,其结构更复杂、体量更大、对设计能力要求更高的产品。车辆的造型设计是科学与艺術的结合,设计多门类的科学领域,如人机工程学、空气动力学、材料学、制造工艺学、经济学、设计心理学等。车辆造型设计是根据汽车整体设计的多方面要求来塑造最理想的车身形状,其目的是吸引和打动消费者,使其产生购买欲望。车辆造型设计是外部和内部设计的综合,它使用艺术手法科学地表现车的功能、材料、工艺和结构特点。新能源的应用为车辆的形态设计提供了新的可能性,信息技术的发展为车辆的人机交互设计提升奠定了基础,车辆内饰的CMF设计越来越受到车厂的重视,车辆的人机交互设计和CMF设计的人才缺口还比较大。车辆造型设计教学也逐渐从传统的工业产品设计教学中脱离出来,形成了指向性更强、更适合汽车行业需求的人才培养模式。
2 基于工业设计专业发展车辆造型设计教学
2.1发展车辆造型设计教学的优势。车辆造型设计需要学生具备更强的设计、手绘、模型制作等能力。将车辆造型设计教学引入工业设计的基础课程与专业设计课程中能够提升整体的基础教学水平,激发学生的学习兴趣。同时现阶段中国的工业设计专业以家电、家居用品等小型工业产品设计为主要教学方向,开展车辆造型设计教学可以解决工业设计专业学生的一部分就业问题。
2.2高校开展车辆造型设计面临的困难。(1)车辆造型设计涉及学科知识基础,如:汽车人机工程、空气动力学、汽车发展史、汽车机械结构、新能源技术、油泥模型制作,所以需要需要具备相关教育背景、车企经验的师资力量作为支撑。(2)对学生的手绘与设计能力要求更高。(3)车辆造型设计专业培养周期更长,需要可持续的培养体系。
2.3车辆造型设计的教学目标。车辆造型设计教学方向应符合市场需求,课程知识体系对接车企设计流程。经调研车企在进行车辆内外饰造型设计时需要经过设计调研、人机工程设计、设计草图绘制、效果图绘制、小比例油泥模型制作、逆向设计建模、等比例油泥模型制作、样车制作等过程。在各环节进行评审筛选,最终设计出量产造型方案。对应高校内教学课程应从实际出发,参考国内外车企的设计流程,并将流程中各环节对应到课程结构中。课程旨在培养学生具备良好的手绘能力、三维数字建模能力、模型制作、团队合作能力,同时在课程中学习到汽车相关的人机工程学、空气动力学、机械结构等知识。
3 教学改革措施
3.1前期准备。
3.1.1.学生能力提升。针对开展车辆造型设计面临的困难,教学改革项目将车辆造型设计内容引入本科大一、大二的基础教学中并定期举办车辆造型设计相关讲座,培养学生学习兴趣。例如本科第三至六学期的专业设计课程中引入车辆造型手绘。如让学生在具备一定产品手绘基础后引入车辆造型设计图进行临摹训练;在计算机辅助设计课程中鼓励学生学习并制作车辆造型三维模型。从而引导学生了解车辆造型设计并提升对车辆造型的兴趣,为之后开展的车辆造型设计课程打好基础。
3.1.2.教学师资培训。学校于聘请车企职业油泥模型师培训指导多名工业设计专业教师从事项目启动教学,如图1。同时课程通过引入车辆造型设计方向研究生参加培训辅助课程教学,让研究生参与到本科课程教学中,巩固研究生理论水平、降低师资压力,实现该专业方向从本科到研究生的延续。
3.1.3.设备采购。开展车辆造型设计课程需要学校具备模型教室和购置相关教学相关设备及模型制作工具。车辆造型设计课程需要学生制作油泥模型,教学改革项目为课程采购油泥专用烘箱、激光切割机、油泥模型制作平台、油泥刮刀、刮板、高度尺等专业仪器.
3.2课程结构。车辆造型设计课程教学周期为三周、共计36学时。课程安排在大四上学期进行,此时学生已经完成全部设计课程,具备一定的调研、设计、手绘、建模、模型制作、团队合作等能力,此时开展课程能够综合提升学生设计水平。课程共分为四个阶段:汽车造型设计基础课程教学、学生选题及方案制定、模型制作及成果展示阶段。以理论与实践结合的教学方式,让学生完整地参与车辆造型设计过程,了解最新科学技术、汽车相关专业知识、并提高学生动手能力,掌握油泥模型制作等各方面内容。培养学生由二维草图到三维模型转化的能力,有助于学生独立设计出完整可实现的产品并为学生毕业设计起到铺垫作用。
3.2.1前期教学。课程主讲教师首先组织车辆造型设计方向研究生在课程开始前学习汽车设计相关基础课程,其中包括汽车机械结构设计、汽车设计手绘、人机工程设计、计算机辅助设计、油泥模型制作五门。课程先由研究生参与教学向本科生介绍各方面专业知识。一方面减轻车辆造型专业师资压力,并且由研究生讲与本科生专业知识更具有亲和力,课下的辅导互动也更能增加本科生对于车辆造型设计的兴趣;另一方面把所学知识以授课的方式讲出来,能够巩固研究生对于专业知识的理解。
3.2.2.设计实践。课程采取项目化教学并将学生分组,每组6-8人协作完成整个车辆造型设计项目。同学们在选题时结合当下时事热点并大胆构想未来的趋势潮流进行汽车设计。随后进入设计调研阶段,从共享经济、新能源、人机交互、等多方面分析用户潜在需求,开发多元化的设计创新点。调研想要设计的汽车品牌,通过提炼该品牌的家族造型语言来拟定设计元素,进行系统性、有针对性的造型探究。调研环节需提供设计调研报告,内容包括设计定位分析、制定目标人群、绘制人机工程图(Package)并进行小组阶段性汇报展示。在整个课题设计中,需要学生们对汽车造型设计流程有完整、清晰的认识,严格按照设计流程逐步进行,在短时间内充分学习如何基于品牌设计车辆造型。在方案确定后小组分工完成油泥模型制作的前期工作,其中包括:效果图绘制、三维数字建模以及油泥模型卡版的CAD图纸绘制。
3.2.3.油泥模型制作。模型制作过程分为——底板制作、泡沫内芯制作、喷漆腐蚀、涂敷油泥、粗刮大形、细化小形、完善细节等步骤,充分给予了同学们探究造型的空间。教学方式以教师指导制作方法、研究生参会与辅导的教学与模型制作相结合的教学模式进行。巩固基础课程期间学习的模型制作方法及流程,避免误操作、忽略关键步骤等问题,提高教学质量及模型制作效率。课程要求制作小组多人协作完成1:5比例的汽车油泥模型。在模型制作过程中学生将平面的图纸转化为实体模型,在空间中推敲车辆的造型设计,完善设计方案并最终完整的油泥模型进行设计效果展示。
3.2.4.成果展示与评价。课程最终成果以小组陈述和油泥模型展示结合的方式进行。在分享环节需要呈现从调研、定位、分析、设计方案、效果图以及到最后模型制作的全过程,如图2 。在课程结束后,提交PPT、展板、数字模型、四视图、油泥模型、效果图、组内每个人方案草图、设计报告书。教师根据小组作业的完成度、油泥模型制作的水平、造型美观性进行小组打分,并根据个人的方案、出勤率等因素与小组评分结合给出个人成绩。具有较高水平完成度高的项目可以投到中国汽车设计大赛(CDN)参赛。
4 建立可持续人才培养体系
车辆造型设计课程能够提升学生整体水平,但如仅依靠课程不足以学生培养为车企所需要的人才。通过多年的实践探索,教学改革项目通过建立车辆造型设计工作室、与汽车企业建立合作关系、拓展学术研究方向等方式最终形成了“本科、硕士、车企”三位一体的车辆造型设计可持续人才培养体系。学生在本科接触、学习车辆造型设计基础知识;硕士研究生跟随导师拓展与车辆造型设计相关的科研项目,同时参加到本科生教学当中;与车企建立合作关系,来校讲座、培训、招募优秀的学生进入企业实习;毕业生走入车企成为新的企业校友资源。
4.1成立车辆造型设计工作室。车辆造型设计工作室是一个跨年级的交流学习平台。由于车辆造型设计的基础入门时间较长,在工作室中各年级学生可以共同学习。同时鼓励跨年级组队参加国内外车辆造型设计比赛。这种老带新的学生自主学习模式让新生与同龄人学习更加促进学习兴趣并能形成学习氛围。
4.2与车企建立合作关系。学校会举办车企设计师入校讲座、workshop等活动。建立学校与车企之间联系、为在读学生提供企业实习机会。组织校友交流会,毕业后进入车企工作的校友互相分享经验并让工作室在读生参与交流学习,形成车企校友进校园的老带新交流模式。
4.3车辆造型设计相关学术项目探索。针对车辆造型设计方向研究生的培养需要导师引导拓展相关学术项目。车辆造型设计工作室研究生在孙远波教授的指导下发表以下学术论文《车辆管理服务平台的信息可视化设计研究》[1],《基于眼动实验的车辆人机界面色彩設计研究》[2],《车辆人机交互设计虚拟评价系统构建与应用》[3],《汽车人机交互界面层级设计》[4]。
5 教学改革总结
教学改革项目历经七年时间,根据课题成果和学生的相关反馈基本达到了教学改革的目标。在车辆造型设计教学层面,课题完成度高,设计水平也有很大的提升。经过车辆造型基础课程的学习以及方案的调研、设计、建模、油泥模型制作等过程,学生普遍反映对车辆造型设计有了新的认识。制作油泥模型能够快速提高学生对三维结构的理解,完整的设计制作流程也能够对学生设计能力整体提升。
创新实践体系建设也取得实践成果,车辆造型设计工作室支持学生参加各项汽车设计大赛并获奖,研究生进行车辆造型设计相关的科研项目并发表相关论文。经过七年的教学实践,不断培养出优秀汽车设计人才出国深造或进入到我国各大车企或汽车设计公司就职或实习。设计院校如:美国艺术设计中心ACCD、欧洲设计学院IED、英国皇家艺术学院等;车企及汽车设计类公司如:北京梅赛德斯奔驰亚洲设计中心、奥迪亚洲研发中心、上海大众、北京长城华冠、北京汽车、宝沃汽车、上海泛亚汽车设计中心、宝马设计中心等。
6 结语
教学改革项目是基于国内车辆造型设计形式,探索适合中国行业人才需求的车辆造型设计师的培养模式,是在已有的工业设计教学基础之上开展车辆造型设计教学的设计实践。车辆造型设计教学最终应采取单独设立专方向,采取工作室制、导师制等更深成次的综合化教学模式为最终导向。在车辆造型设计教学的同时也不应只局限于车辆内外饰设计,随着新能源汽车、无人驾驶技术、大数据等新方向的崛起,汽车设计教学应当主动与其他学科进行交叉并培养符合未来设计趋势的复合型人才。车辆造型设计教学与人才培养体系建设需要根据各高校的实际情况,探索自己的设计人才培养模式。
参考文献:
[1]孙远波,宋洲,朱宸岑,姬鸣扬.车辆管理服务平台的信息可视化设计研究[J].包装工程,2017,38(20):1-6.
[2]孙远波,董一辰,高若琳,孙博文,闫海伟,李歌,任光祺.车辆人机交互设计虚拟评价系统构建与应用[J].包装工程,2019,40(02):17-22.
[3]孙博文,杨建明,孙远波,闫海伟,李赛赛.基于眼动实验的车辆人机界面色彩设计研究[J].包装工程,2019,40(02):23-30.
[4]孙博文,杨建明,孙远波.汽车人机交互界面层级设计研究[J].机械设计,2019,36(02):121-125.
项目来源:文章由北京理工大学第十批教育教学改革《车辆造型设计教学和创新实践体系建设》项目支持
(北京理工大学,设计与艺术学院, 北京 100081)
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